6 de diciembre de 2012

La Vida 1

La Vida 1
 Sigue siendo un misterio


El origen de la vida 


Aun no sabemos cómo y cuando se originó la vida en la Tierra; y posiblemente nunca lo vamos a descubrir: La formación de la vida fue un hecho histórico. Podemos investigar cómo pudo haberes generado y entender los mecanismos, que llevaron a crear vida de materia inorgánica. Para esto existen explicaciones plausibles. Y algo es seguro: Desde algún momento hace 4,4 y 3,4 mil millones de años había vida en la Tierra




“Fumarola blanca” fuentes de aguas termales del fondo marino como estas, son consideradas como posibles lugares donde se pudo haber originado la vida, ya que posibles precursores de las células estaban relativamente protegidos allí contra las inhóspitas condiciones del la Tierra primigenia y tenían a sus disposición suficiente cantidad de energía. Foto: US-National Oceanic and Atmosheric Adiministration, Ocean Explorer Website.


En algún momento hace aprox. cuatro mil millones de años…

Hace 4 mil millones de años la Tierra era un plante que casi no lo hubiésemos reconocido: Un día duraba apenas unas 5 horas; cuando había claridad brillaba un débil Sol rojizo, a través de un cielo rojizo brumoso, durante la noche la Luna apenas era visible, las estrellas no habrían sido posible ver las. De un gigantesco océano emergían islas volcánicas que eran golpeadas por enormes olas de mareas. En esta Tierra, hace unos 4,4 a 3,5 mil millones de años comenzó la vida. Cómo exactamente se originó la vida o si provino del universo, aún no lo sabemos. La revista Spiegel escribió: La búsqueda por el origen de la vida se puede comparar con la reconstrucción de la historia del hombre sólo a partir de un par de bifaces y las ruinas de la era industrial. En esto hay algo de cierto: Los primeros seres vivientes no perduraron hasta hoy, presumiblemente fueron devorados por sus descendientes. Los científicos que investigan los orígenes de la vida, dependen de indicios. En 1996 el geólogo norteamericano Stephen Mojzsis publicó en la revista Nature sobre huellas de vida geo-químicas en gneises Isua de hace 3,8 mil millones de años, en Groenlandia: Un alto contenido de  Carbono 12.Una proporción mayor de 12C, es incorporada por la fotosíntesis en los seres vivientes, como consecuencia también se encuentra en todos los herbívoros y se considera generalmente como evidencia para la formación orgánica. Según esto hace 3,8 mil millones de años no sólo debió haber habido vida, sino también la fotosíntesis. Pedro otros científicos no creen en esta hipótesis, sino que el carbono encontrado pudo haberse formado en transformaciones de rocas, en el correr de la historia de la Tierra, de carbonatos de hierro; por lo tanto la fotosíntesis no es la único posible explicación. Polémicas son también los fósiles de bacterias de 3,5 mil millones de años de edad, que encontró el geólogo norteamericano James William en 1993, en los Apex cherts del oeste de Australia “Fósiles de bacterias” más bien se parecen a cavidades que también pudieron haberse formado por procesos geológicos, algunos científicos creen que justamente esto fue lo que sucedido  en Australia occidental. Pero huellas de 3,4 mil millones de años son ampliamente indiscutidos; a más tardar ya había vida en la Tierra. ¿Cómo se llegó a esto? 

La teoría de la generación originaria

El origen de la vida se puede considerar como el resultado de un acto creativo divino (en el cual hay que creer) o como suceso de un proceso natural: Entonces las primeras formas de vida son la consecuencia de reacciones químicas de materia inanimada. Los primeros investigadores aún creían en una “creación originaria”, según la cual podían generarse en pequeñísimos seres viviente se formaba a partir de materia no animada en cualquier momento en forma espontánea – un ejemplo para esto parecía ser la aparición de gusanos en la carne.  Esta teoría fue refutada por Francesco Redi en 1668, un sabio en la corte de los Medici en Florencia: Él mostró que en botellas con carne no aparecían gusanos, si evitaba que las moscas se aceraran a la carne. Redi concluyó, que toda vida provenía de “las mismas plantas y animales”. Pero casi al mismo tiempo, el microscopio recién desarrollado mostró a los biólogos un nuevo mundo: Seres vivientes que eran tan pequeños que no se podían ver a simple vista. Estos evidentemente se auto generaban y en 1748 el pastor inglés John Needham demostró la presencia de bacterias que aparentemente se habían formado espontáneamente en salsa de asado. Las idea de la generación espontánea revivió nuevamente, pero seguía siendo discutida: En 1786 el erudito italiano Lazzarro Spallanzani pudo mostrar que no aparecían bacterias, si la salsa era hervida durante un tiempo suficiente (hoy se hablaría de esterilización). Pero esto no convenció a todos los investigadores: Para ellos Spallanzani simplemente había destruida la “fuerza de la vida” del aire en el matraz. Estas dudas las aclaró recién 100 años después el químico francés Louis Pasteur: En el año 1862 repitió el experimento de Spallanzani, permitiendo que entrara aire al frasco por un tubo en forma de S (que retenía polvo y microorganismos, la supuesta “fuerza de la vida”. No se formaron bacterias. Pero sin este cuello aparecían casi de inmediato – la vida llegaba al caldo con el polvo y los microorganismos. Con esto la generación espontánea que totalmente refutada; y mientras la iglesia veía la autoría de la creación exclusivamente de Dios, a los biólogos se les presentaba una nueva pregunta: ¿Si ñla vida no se genera en forma espontánea, cómo llegó entonces a la Tierra? Para poder responder esta pregunta primero debemos pensar que es realmente vida.


¿Qué es vida?

Una definición no es tan simple, porque la vida es tan diversa, de manera que, para casi cada regla existe una excepción. Las primeras formas de vida seguramente eran mucho más simples que las actuales bacterias, estas se componen de varios millones de moléculas, entre ellas proteínas, que se componen de más de 100.000 átomos. Antes los naturalistas creían, que el secreto de la vida se encontraba en los compuestos  del carbono; la “química orgánica” era considerada fundamentalmente distinta a la “química inorgánica”. Pero desde 1828 cuando el químico alemán Friedrich Wöhler logró preparar urea a base ce componentes inorgánicos, esta suposición quedo rebatida. La vida se compone de los mismos elementos químicos cómo todo lo demás. Hoy la vida es considerada como un proceso electroquímico, en el cual de “no vivientes” ladrillos se origina un sistema auto-constructivo, auto-sostenible con capacidad reproductible. La importancia del carbono se explica por su facilidad reactiva y simultánea estabilidad y la condición de forma moléculas de las más diversas formas.


Auto-formación significa, que los componentes de un ser viviente  se ensamblan por “si mismo”. Esto no es nada fuera de común en la naturaleza. El crecimiento de cristales. La formación de nubes o determinadas reacciones químicas, son auto-formadores – estos procesos suceden en base a las propiedades del material y no son impuestos por factores externos. Pero estos procesos no son autosuficientes – los sistemas que se formaron, tarde o temprano se deshacen. Esto tiene relación con una de las leyes naturales más importantes, la “segunda ley de la termodinámica”. Transformaciones en la naturaleza van sólo en una dirección del “orden” al “desorden” (Los químicos en vez de hablar de “desorden”, hablan de una “entropía” en aumento), cómo una pieza que no se ordena regularmente, en la naturaleza todas las cosas tienden hacia un estado del desorden – sistemas ordenados se desintegran por sí mismos. Para mantener en pie un estado ordenado, hay que invertir energía – al igual cuando se ordena una pieza. (Donde la entropía siempre aumenta – el consumo de energía fuera del sistema observado siempre lleva a un aumento de la entropía para compensar la disminución de la entropía dentro del sistema. Usted ya se está dando cuenta que la entropía es más complicado que el desorden en una pieza…). La vida es el único sistema que se puede mantener a sí mismo en forma permanente, porque se puede abastecer  activamente a sí mismo con energía. Con esto es un sistema autónomo, “auto sustentable”. Lo importante en esto, es lo activo. En la naturaleza también existen otros sistemas auto-sustentables, por ejemplo un fuego, mientras haya combustible y oxígeno, arderá. Pero apenas se agite el combustible se apagará, no es permanentemente auto-sustentable (2) . Este problema evita la vida con el activo suministro de la materia y energía necesarias para su sustento. Y esta capacidad de la vida se originó de alguna manera por la interacción de sus elementos de construcción (ladrillos) (3)


Auto-sustentación naturalmente no significa, quela vida fuese totalmente independiente del entorno. Todo lo contrario: La materia y la energía, que son necesarias para la mantención de la vida provienen del medio ambiente. Hoy la vida en la mayoría de los casos depende de la energía solar; las primeras formas de vida deberían  - tal como lo hacen también hoy algunas bacterias – haber usado compuestos químicos energéticos. La absorción y la transformación de energía y materia se llaman  “metabolismo”; y este igualmente una característica de la vida. Primero: La absorción de sustancias y energía debe ser dirigida – en el entorno de un ser viviente también podrían encontrarse sustancias o energías, dañinos para él; por esto, los seres vivientes siempre pueden reaccionar en presencia de estos estímulos del medio ambiente. Segundo: Las reacciones químicas del metabolismo sólo pueden  llevarse a cabo cuando los reactivos no estén demasiado diluidos, por esto todos los procesos de la vida suceden en unidades básicas aisladas del mundo exterior: Las células, de las cuales todos los seres vivientes están compuestos (4). Tercero: Estos procesos y todas las demás reacciones del metabolismo en los actuales seres vivientes, son controlados por enzimas, que actúan como catalizadores – Los catalizadores aceleran las reacciones químicas, sin que ellos sufran transformaciones. Por esto las enzimas determinan que reacciones químicas tienen lugar en cantidades significativas en la célula. En los seres vivientes mayoritariamente son las proteínas que controlan las reacciones como enzimas.


La obtención de energía en los seres vivientes

Al comienzo de cada cadena alimenticia se encuentran organismos – bacterias, algas, o plantas – que a partir del Hidrógeno y del Carbono elaboran combinaciones orgánicas. El dióxido de carbono se encuentra en el aire y en el agua marina, el hidrógeno primeramente debe ser producido, este puede formarse a partir del  hidrógeno sulfurado o metano (A ser, bacterias de azufre o metano): Para esto, en la mayoría de los casos, moléculas de agua son disgregadas por la luz solar, esto es la parte medular de la fotosíntesis. El hidrógeno al mismo tiempo es el acicate para la obtención de energía: A él le son “arrebatados” electrones que impulsan las reacciones redox de la fotosíntesis; y los iones de hidrógeno de carga positiva  (protones) son bombeados en un lado de la membrana con la energía proveniente de la fotosíntesis. Con lo cual se origina una diferencia de tensión y una gradiente de concentración. Durante el retorno de los protones hacia el otro lado de la membrana, se libera energía que es aprovechada por una enzima llamada ATP-Sintasa para la elaboración de ATP (trifosfato de adenosina) a partir de una precursor, el difosfato de adenosina (ADP).El mismo proceso. El mismo proceso tiene lugar en la descomposición de los alimentos (5). El ATP es muy energético¸ la energía acumulada se libera, cuando se desprende un grupo de fosfatos y se produce nuevamente difosfato de adenosina (ADP) (6). .La aquí liberada energía, es lejos el camino más usado, cómo son alimentados con energía las reacciones catalizadas por las enzimas en el interior de las células – la estructuración del ARN, a partir de proteínas, grasas… todo esto es accionado por el ATP. El ATP, es usado en todos los seres vivientes como “agente transmisor de energía”, y con esto, por decirlo así, es la única  divisa energética de las células vivas (una persona produce y consume diariamente aproximadamente tres veces su peso en ASTP, alguna bacterias incluso  siete mil veces su peso, esto muestra la importancia de esta molécula para el metabolismo).

 Una estrecha relación con al auto-creación y una permanente auto-mantención, existe con la capacidad reproductiva: Un sistema auto-constructivo y duradero, también se reproducirá, cuando haya materia y energía en el medio ambiente. En este sentido la capacidad para la reproducción, en realidad, no es más y la consecuencia lógica de las primeras dos propiedades, pero tuvo consecuencias tales y es tan característico para la vida, que hay que mencionarlo en forma especial, con esto la vida es “contagiosa”, se propagó por la Tierra. Además ha resistido todos los trastornos terrenales de por lo menos 3,5 mil millones de años; o sea, resultó ser muy robusta, y tampoco existen indicios que esto va a cambiar en los próximos tiempos. (Para algunas especies individuales la situación se presenta totalmente distinta).Ahora la vida no sólo se puede multiplicar, cuando de todos modos existe energía y materia, sino buscando esto activamente.  Para esto es necesario, que muchos procesos complejos de desenvuelven también en forma independiente de condiciones externas, o sea, que las informaciones que ejercen el control ya no vienen del exterior, sino que son almacenados en el interior de los seres vivientes. Necesitamos una memoria para las informaciones y estas informaciones deben ser transmitidas a  células hijas. Este rol lo adopta en prácticamente todos los seres vivientes, en gran parte el material hereditario, el ADN, que en una división celular también se copia y que son traspasados a las células hijas. Que casi todos los seres vivientes conocidos e incluso las excepciones usan el mismo “código genético” para la transmisión también vale para la divisa energética ATP, es una prueba, que todos los seres vivientes actuales tienen un antepasado común (sin embargo no es una evidencia, que la vida sólo se haya originado una sola vez: Pudo haberse formado repetidas veces, pero sólo una línea habría sobrevivido hasta hoy)




Estructura del ADN: La estructura llamada doble helicoidal se asemeja a una escalera enrollada, Los largueros de la escalera se componen de azúcar y grupos de fosfatos, los escalones están formados por bases.


Transferencia de información en los organismos vivos
 



La sustancia hereditaria ADN se compone de bases, azúcar y grupos de fosfatos; decisivo para la transferencia de informaciones son las bases. Existen cuatro bases diferentes, de los cuales sólo es necesario recordar las primeras letras de los nombres: A, C, G y T (8). Son algo así cómo el alfabeto del ADN, que se compone de estas cuatro letras. Las palabras del ADN se componen siempre de  tres letras, por ejemplo ACT, CGA o TTC, cada palabra corresponde a un aminoácido, una frase corresponde a un carácter hereditario. Los aminoácidos son los ladrillos de las proteínas, que como enzimas controlan todas las reacciones químicas en la célula. El ADN funciona entonces como el material hereditario regulando la elaboración de proteínas.  Para obtener una proteína a partir de una frase de ADN, se confecciona primero una copia negativa de un gen (carácter hereditario), en forma de una molécula llamada mARN (ácido ribonucleico) – el ARN es una molécula química emparentada cercanamente al ADN, pero menos estable. La mARN es transportada hacia la “fábrica de proteínas” de la célula (los ribosomas) donde mediante otro ARN (el tARN) son unidos los aminoácidos, de acuerdo a las “palabras” del ADN, para formar una proteína.


Sin embargo esto no esto todo el secreto del ADN sólo u a parte menor codifica a la elaboración de proteínas, otras partes por ejemplo regulan si se elabora una determinada proteína o no. En realidad los factores hereditarios (los famosos “genes”) son más bien comparables con una subrutina de un programa computacional (una figura del biólogo inglés Richard Dawkins): Cuncunas y mariposas poseen los mismos genes, la diferencia entre ellos es causada por diferentes patrones de activación de genes. Cómo  se controla esta activación es uno de de las actuales campos investigativos de la genética, el ADN se muestra más complicado y diverso como se ha sospechado antes – la transmisión hereditaria se compone de una compleja interacción de espacio-tiempo de ADN, proteínas y otras moléculas, que hasta ahora nadie lo ha comprendido realmente. 


La división del ADN para su entrega a las células hijas es de fácil comprensión, si se sabe, que las bases en los escalones siempre se combinan entre sí de una manera: C con G y A con T. Si ahora ambas partes de la escalera se dividen en la mitad, entonces >C se combinará siempre con G y A sólo con T y de esta manera se completa la mitad faltante, se forman dos copias idénticas.

Con estas informaciones sobre la vida ahora podemos determinar, que preguntas son las más importantes en la búsqueda de la formación de la vida. Primero: ¿Cómo obtuvieron energía los precursores de los primeros seres vivientes, para poder sustentarse por si mismos? ¿Cómo ser originó el metabolismo? Segundo: ¿Cómo se generó la capacidad de la transmisión de información en la reproducción? (El ADN con bastante seguridad no fue el primer sistema, ya que para su división se necesitaban proteínas, que recién se forman con la ayuda del ADN) ¿Cómo se juntaron el metabolismo la  transmisión de información? ¿O si formaron juntos?
 


¿Cómo pudo haberse originado la vida?


Nuevas consideraciones sobre el origen de la vida hubo en relación a la teoría de la evolución de Darwin. Él mismo se contuvo con declaraciones sobre formación de la vida (Su árbol genealógico en “Sobre el Origen de las Especies” no tenía raíces), Pero el biólogo Ernst Haeckel, en el año 1868 en una serie de clases magistrales en la universidad de Jena, defendió el punto de vista, que la vida se pudo haber formado por uniones espontáneas de compuestos químicos adecuados a organismos primitivos. ( La diferencia a la teoría de la abiogénesis, que hoy “las sustancias químicas adecuadas”, fueron destruidas por el oxigeno reinante en la atmósfera o devoradas por los seres vivientes; la formación  de la vida un suceso histórico único).La idea de Haeckel fue recogida por el bioquímico ruso Aleksandr Oparin, quién en 1924 quien publicó el libro  “El Origen de la Vida”, independiente del fisiólogo inglés John B. S. Haldane: Ambos sospechaban que pro reacciones químicas en el atmósfera primitiva libre de oxígeno, se habrían formado compuestos orgánicos, que se acumularon en los primitivos océanos y se unieron para formas de vida primitivas. Según Oparin el camino llevaba por “coacervados”, pequeñas acumulaciones de moléculas bioquímicas en altas concentraciones. Estas reflexiones se llaman hoy evolución química: En forma similar a la evolución biológica se parte, que combinaciones químicas más estables se conservan en el tiempo y que pueden cambiar mediante otras reacciones – y si estas nuevas sustancias son más estables, asumen el papel de las sustancia originales de las cuales salieron.

 Las hipótesis de Oparin y Haldane sugirió a Stanley Miller a su famoso experimento en 1953, donde en un matraz de vidrio al cual agregó agua y gases que expuso a fuertes descargas eléctricas: Los gases debían representar a la atmósfera originaria, las descargas eléctricas a los yaros y el agua a los océanos primitivos. Miller encontró sustancias orgánicas en el agua, entre ellos aminoácidos, los bloques de construcciones de las proteínas. Esta agua enriquecida con sustancias orgánicas iba a representar una especie de “caldo originario”, en el cual habría aparecido la vida. Desgraciadamente después se descubrió que la suposición de Miller sobre la atmósfera originaria no era exacta, y con hipótesis más realistas no  se obtuvieron aminoácidos. La suposición de un “caldo originario”, fue salvada posteriormente, mediante el descubrimiento de sustancias orgánicas y entre ellos aminoácidos en grandes cantidades en el universo. Estas sustancias podrían haber llegado a la joven Tierra mediante el bombardeo de cometas – esto no sólo trajo el agua a la Tierra, sino también los compuestos orgánicos necesarios. El problema real del “caldo originario” es otro totalmente distinto: Con las enormes mareas a las cuales estaba expuesto el océano, hubiera sido imposible que se haya podido acumular grandes concentraciones de sustancias orgánicas, para poder generar  reacciones químicas importantes. Miller creyó posteriormente, que la vida se pudo haber formado en pozas que periódicamente se secaban, en las cuales se concentraban sustancias orgánicas. Pero también aquí quedaban algunas preguntas sin respuestas. ¿Qué fuentes energéticas hubieran podido impulsar sistemas altamente ordenados y complejos? El aprovisionamiento de la energía de los seres vivientes actuales, cómo lo vimos arriba, se basa en la liberación del hidrógeno; hasta ahora nadie pudo explicar en forma plausible, cómo estas reacciones, en una caldo originario energéticamente “aburrido” se pudieron, haber originado. 

 La hipótesis del origen hidrotermal de vida



Por esto un descubrimiento hecho en el año1977 la dio alas a las fantasías de los investigadores, que buscaban el origen de la vida. En aquellos años fueron investigadas por primera vez las fuentes profundas de los océanos, que fueron descubiertos uno pocos años antes en  las islas Galápagos. Era un mundo extraño: De las fuentes salía agua fuertemente ácida con una gran cantidad de  oscuros compuestos de metales sulfurados (por esto también se les llama “fumarolas negras”); pero ante todo se encontró vida pululante donde no llegaba la luz solar. La clave eran bacterias, que vivían del hidrógeno sulfurado, que proviene de las fuentes. De estas bacterias viven todos los demás seres vivientes. Aquí se encontró una fuente de energía y de hidrógeno, que también existió en los comienzos de la historia de la Tierra. Sin embargo: Las bacterias actuales que viven del hidrógeno sulfurado, necesitan oxígeno, y este no existía en el aguamarina en los tiempos prístinos de la Tierra. La complejidad actual del metabolismo, difícilmente se haya desarrollado en un sólo paso; formas de vida pretéritas de todos modos han usado otras fuentes de energía. Una hipótesis al respecto la desarrolló el químico alemán Gûnther Wâchterhâuser: Según esto, la primera fuente de energía habría sido la liberación de energía causada por la reacción del hidrógeno sulfurado con el hierro del mar, para formar compuestos de sulfuro de hierro como pirita (oropel). Wächterhäuser también mostró, que esta energía es suficiente, para que a partir de las sustancias existentes en las fuentes, obtener compuestos orgánicos. Queda abierto,  si estas sustancias orgánicas no se diluyen demasiado en el agua de mar, o si – como supone  Wächterhäuser – están ligados a la superficie de la pirita, dónde podrían reunirse para una reacción adicional.  

Junto a las fumarolas negras también existe otro tipo de fuentes termales. De las cuales recién una fue investigada más a fondo: La “Lost City”  encontrada en el año 2000 en el atlántico. Des estas fuentes salan aguas fuertemente alcalinas, es tan rica en minerales, que en la salida se forman chimeneas calcáreas. Fuentes como estas ya se conocían como fósiles, y han ocupado a investigadores cómo el geoquímico escocés Michael Russell. La micro estructura de estas chimeneas, se parecían a las células de seres vivientes, y Russell pudo mostrar, que en el laboratorio en la interfaz, entre el agua caliente rico en minerales y el agua acido del mar,  se forma un sulfuro de hierro gelatinoso con poros y burbujas, que se parecen a las estructuras de las células vivientes. Las investigaciones en la Lost City, dieron como resultado, que en el agua existe una gran cantidad de hidrógeno libre, y este es usado directamente por algunos de los aquí vivientes archaeas, para formas  con el dióxido de carbono del agua del mar moléculas orgánicas liberando energía. Russell se preguntaba: ¿A caso esto no se podría parecer al metabolismo de los organismos originarios? Como hemos visto arriba, la reacción del hidrógeno y dióxido de carbono las base de todo metabolismo. Sin embargo, no comienza en forma espontánea, sino sólo mediante el auxilio de un catalizador, o sea una sustancia que acelera las reacciones químicas. En los microorganismos actuales es una proteína. En los tiempos prístinos de la Tierra, así presume Russell, las paredes de las burbujas de sulfuro de hierro podrían haber sido ellas mismas los catalizadores: Ellas también contienen Níquel y el Níquel es un buen catalizador para reacciones orgánicas. De hecho se demostró, que los sulfuros de hierro catalizan a las reacciones entre el hidrógeno y el dióxido de carbono. Mejor aún,: Las reacciones también  producen una molécula de nombre acetilfosfato, y esta molécula se comporta  en formas parecida como la divisa de energía universal ATP, aún hoy es usado por alguna bacterias. Esta reacción es activada por radicales libres altamente energéticos, que se encuentr4an en las fuentes de agua. Para que la vida pudiera funcionar fuera de las fuentes hidrotermales con sus radicales libres tuvo que recurrir a una segunda fuente de energía: Según la concepción de Russell y el bioquímico norteamericano Bill Martin, esta  fue una gradiente electroquímica  que se originaba en la interfaz del agua de la fuente y del agua del mar. La actual vida puede auto-generar una gradiente como esta, en la membrana de la célula (ver (6) El cómo se ha desarrollada  esta capacidad y cómo fue reemplazado el catalizador originario de hierro-azufre por una proteína, aún son preguntas de esta hipótesis que no tienen respuestas. Si Russell y Martin están en lo cierto, la vida al comienzo no habría sido más que una vía de la naturaleza, de movilizar la alta energía de activación de la reacción entre hidrógeno y dióxido de carbono. Es la selección natural que ha procurado que de esto resultara más, pero esto es un capítulo diferente ("El Desenvolvimiento de la Vida en la Tierra 1" [Aún no disponible en español. el traductor]

¿Cómo se generó el ADN?

La segunda pregunta aun abierta sobre el origen de la vida es  aquella relacionada con el sistema de información, o sea el ADN. Respecto hubo durante un largo tiempo  una discusión tipo la gallina o el huevo: El ADN es muy estable, su división en la reproducción, sólo es posible mediante una enzima, que recién se puede producir mediante el ADN. ¿Qué existió primero y cómo llegó al mundo? Un indicio de la solución ofreció el descubrimiento, que el ARN, cuyo rol en la formación de las proteínas ya hemos visto, tanto como portador de informaciones como también como enzima. Esto condujo a la idea, que al actual mundo ADN-proteína, le pudo haber antecedido un “mundo-ARN”, este concepto fue acuñado en 1986 por el bioquímico norteamericano Walter Gilbert. El ARN. De acuerdo a esta noción habría sido reemplazado posteriormente, por el químicamente estrechamente relacionado ADN cómo portador de información y sustituido por proteínas más eficaces como catalizadores, a manera de enzimas. Hay muchas ideas plausibles sobre cómo esto podría haber sucedido. Así por ejemplo, fragmentos del ARN de sólo dos pares de bases pudieron haber catalizado la producción de aminoácidos, las actuales palabras de tres letras del ADN, serían entonces una derivación de estas palabras de dos letras del ARN original; los fragmentos ARN los antecesores del t-ARN. ¿Pero de dónde salió el ARN? El ARN al igual que el ADN es un polímero, o sea se compone de bloques adosados, que se componen de un grupo de fosfatos, un azúcar y una base, que se llaman nucleótidos. Uno de estos nucleótidos. Uno de estos nucleótidos, él con la base "A", no es otra cosa que la molécula  transmisora de energía ADP, que ha perdido otro grupo de fosfatos (o sea, que se llama monofosfato de adenosina AMP). De pronto el metabolismo energético y el transportador de informaciones ya no están tan separados… En 2009 en el laboratorio se pudo demostrar, que por lo menos dos de los cuatro nucleótidos  del ADN pudieron haberse formado bajo las condiciones geoquímicas de los tiempos prístinos de la Tierra (10). Los nucleótidos espontáneamente forman cadenas de ARN más largas si su concentración es lo suficientemente alta. Y aquí nuevamente entran en juego las burbujas del sulfuro de hierro en las fuentes hidrotermales: Aquí las concentraciones de los nucleótidos habrían sido lo suficientemente concentrados, para que se formen cadenas; y aquí del  ARN y de los aminoácidos formados por este, pudieron haberse producido proteínas, que juntamente con el ARN dieron lugar a sistemas estables, que habrían estado expuestos a la selección natural y que por esta razón pudieron haber seguido desarrollándose – como una imagen que desarrollaron Russell y Martin en el año 2003. Con esto se pudo haber conformado una enzima que permitió la formación de ADN del ARN – una enzima como esta, aún existe en la actualidad en determinados virus, y se llama “transcriptasa inversa”. Aun cuando muchas de estas ideas son suposiciones debatidas y que además deben ser confirmados por  diferentes experimentos en laboratorios para su confirmación (o su refutación): Pero no parece ser imposibles aclarar determinados posibles mecanismos para la gestación de la vida en la Tierra.

¿O vino la vida del espacio exterior?



Incluso la alternativa de una vez ridiculizada, de que compuestos orgánicos o incluso los primeros seres vivientes haya llegado del espacio exterior a la Tierra, hoy ya no se considera como algo imposible: Cómo arroba ya descrito, compuestos orgánicos en el espacio no son raros,, y podrían no sólo ser transportados por el agua congelada de los cometas, sino incluso esporas podrían sobrevivir. Estas suposiciones se quieren comprobar con la misión “Rosetta”  de la Agencia Espacial Europea ESA. Que debería alcanzar e investigar un cometa en el año 2014. De todos modos, con esta hipótesis no se resolverá el misterio de la generación de la vida.


Independientemente cómo se formó o cómo llegó a la Tierra, una cosa es segura: Desde hace por lo menos 3,4 mil millones de años hay vida en la Tierra, y la vida ha cambiado a la Tierra varias veces profundamente.


Fuente: http://www.oekosystem-erde.de


Traducido del alemán por A. Gundelach, con la gentil autorización del biólogo diplomado  Jürgen Paeger













  

 




 

2 comentarios:

Anónimo dijo...

realmente no creo que el que escribio esto sepa que hay vida y muerte y si en caso hayara la verdad la verdad lo ara libre, por lo que considero que si crees que vienes del mono, no he visto volverse hombre a ningun mono, segundo tampoco he visto evolucionar a ningun otro animal, y si venimos del espacio entonces deberiamos de saber como regresar a ese planeta, ahora te digo has esta prueva y no le busques respuesta humana, clama ha jehova en cualquier cosa y si crees tu veras alfin la verdad

Albrecht Gundelach dijo...

Nadie ha afirmada alguna vez que venimos del “mono”, tenemos un ancestro común. Con los chimpancés compartimos el 98% de los genes. La evolución es demasiada lenta, ni veinte generaciones podrían observar este fenómeno.
Existe una teoría la panspermia que dice, que compuestos químicos, o gérmenes pudieron haber llegado del espacio exterior, pero esta teoría está prácticamente desechada.
Los únicos que nos pueden dar una respuesta a esta incógnita somos nosotros los humanos, en especial los científicos. Una supuesta divinidad no aclara nada.
Yo me baso en las ciencias naturales, ya que estas son las únicas fuentes del verdadero conocimiento, mediante dioses no se explica nada